JP6487009B2 - Control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, and control program for three-dimensional additive manufacturing apparatus - Google Patents
Control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, and control program for three-dimensional additive manufacturing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP6487009B2 JP6487009B2 JP2017202246A JP2017202246A JP6487009B2 JP 6487009 B2 JP6487009 B2 JP 6487009B2 JP 2017202246 A JP2017202246 A JP 2017202246A JP 2017202246 A JP2017202246 A JP 2017202246A JP 6487009 B2 JP6487009 B2 JP 6487009B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- modeling
- dimensional
- layered object
- molten pool
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims description 31
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 70
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 53
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 8
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 2
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 15
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
本発明は、3次元積層造形装置、3次元積層造形装置の制御方法および3次元積層造形装置の制御プログラムに関する。 The present invention relates to a control method for a three-dimensional additive manufacturing apparatus, a three-dimensional additive manufacturing apparatus, and a control program for the three-dimensional additive manufacturing apparatus.
上記技術分野において、特許文献1には、層の形状および造形した積層造形物の形状をカメラで計測する技術が開示されている。 In the above technical field, Patent Document 1 discloses a technique of measuring the shape of a layer and the shape of a shaped layered object with a camera.
しかしながら、上記文献に記載の技術では、造形物の形状を計測することはできるが、3次元積層造形物の造形中にリアルタイムで3次元積層造形物の品質を推定できなかったので、高精度の3次元積層造形物を造形できなかった。 However, in the technique described in the above document, the shape of the model can be measured, but the quality of the three-dimensional layered object cannot be estimated in real time during the modeling of the three-dimensional layered object. A three-dimensional layered object could not be formed.
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。 The objective of this invention is providing the technique which solves the above-mentioned subject.
上記目的を達成するため、本発明に係る3次元積層造形装置は、
3次元積層造形物が造形される造形台上に、前記3次元積層造形物の材料を噴射する材料噴射手段と、
噴射された材料に光線を照射する光線照射手段と、
前記3次元積層造形物の造形中に、前記3次元積層造形物の造形状態を監視するためのモニタリングデータを取得するデータ取得手段と、
前記モニタリングデータに基づいて、前記3次元積層造形物の造形品質を推定する造形品質推定手段と、
を備え、
前記モニタリングデータは、溶融池温度と、溶融池からの光の特性データと、溶融池径と、を含み、
前記造形品質推定手段は、前記溶融池温度の変化と、前記光の特性データの変化と、前記溶融池径の変化と、の組み合わせから前記3次元積層造形物の造形品質を推定する。
In order to achieve the above object, a three-dimensional additive manufacturing apparatus according to the present invention
Material injection means for injecting the material of the three-dimensional layered object on a modeling table on which the three-dimensional layered object is formed;
A light irradiation means for irradiating the injected material with light;
Data acquisition means for acquiring monitoring data for monitoring the modeling state of the three-dimensional layered object during modeling of the three-dimensional layered object,
Based on the monitoring data, modeling quality estimation means for estimating modeling quality of the three-dimensional layered object,
With
The monitoring data includes a molten pool temperature, characteristic data of light from the molten pool , and a molten pool diameter ,
The modeling quality estimation means estimates the modeling quality of the three-dimensional layered object from a combination of a change in the molten pool temperature, a change in the characteristic data of the light, and a change in the diameter of the molten pool .
上記目的を達成するため、本発明に係る3次元積層造形装置の制御方法は、
3次元積層造形物が造形される造形台上に、前記3次元積層造形物の材料を噴射する材料噴射ステップと、
噴射された材料に光線を照射する光線照射ステップと、
前記3次元積層造形物の造形中に、前記3次元積層造形物の造形状態を監視するためのモニタリングデータを取得するデータ取得ステップと、
前記モニタリングデータに基づいて、前記3次元積層造形物の造形品質を推定する造形品質推定ステップと、
を含み、
前記モニタリングデータは、溶融池温度と、溶融池からの光の特性データと、溶融池径と、を含み、
前記造形品質推定ステップにおいて、前記溶融池温度の変化と、前記光の特性データの変化と、前記溶融池径の変化と、の組み合わせから前記3次元積層造形物の造形品質を推定する。
In order to achieve the above object, a method for controlling a three-dimensional additive manufacturing apparatus according to the present invention includes:
A material injection step of injecting a material of the three-dimensional layered object on a modeling table on which the three-dimensional layered object is formed;
A light irradiation step for irradiating the injected material with light;
A data acquisition step for acquiring monitoring data for monitoring a modeling state of the three-dimensional layered object during modeling of the three-dimensional layered object,
Based on the monitoring data, a modeling quality estimation step for estimating the modeling quality of the three-dimensional layered object,
Including
The monitoring data includes a molten pool temperature, characteristic data of light from the molten pool , and a molten pool diameter ,
In the modeling quality estimation step, the modeling quality of the three-dimensional layered object is estimated from a combination of a change in the molten pool temperature, a change in the light characteristic data, and a change in the molten pool diameter .
上記目的を達成するため、本発明に係る3次元積層造形装置の制御プログラムは、
3次元積層造形物が造形される造形台上に、前記3次元積層造形物の材料を噴射する材料噴射ステップと、
前記材料に光線を照射する光線照射ステップと、
前記3次元積層造形物の造形中に、前記3次元積層造形物の造形状態を監視するためのモニタリングデータを取得するデータ取得ステップと、
前記モニタリングデータに基づいて、前記3次元積層造形物の造形品質を推定する造形品質推定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記モニタリングデータは、溶融池温度と、溶融池からの光の特性データと、溶融池径と、を含み、
前記造形品質推定ステップにおいて、前記溶融池温度の変化と、前記光の特性データと、の変化と、前記溶融池径の変化と、の組み合わせから前記3次元積層造形物の造形品質を推定する。
In order to achieve the above object, a control program for a three-dimensional additive manufacturing apparatus according to the present invention is:
A material injection step of injecting a material of the three-dimensional layered object on a modeling table on which the three-dimensional layered object is formed;
A light irradiation step of irradiating the material with light;
A data acquisition step for acquiring monitoring data for monitoring a modeling state of the three-dimensional layered object during modeling of the three-dimensional layered object,
Based on the monitoring data, a modeling quality estimation step for estimating the modeling quality of the three-dimensional layered object,
To the computer,
The monitoring data includes a molten pool temperature, characteristic data of light from the molten pool , and a molten pool diameter ,
In the modeling quality estimation step, the modeling quality of the three-dimensional layered object is estimated from a combination of a change in the molten pool temperature, a change in the light characteristic data, and a change in the molten pool diameter .
本発明によれば、高精度の3次元積層造形物を造形できる。 According to the present invention, a highly accurate three-dimensional layered object can be formed.
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して、例示的に詳しく説明記載する。ただし、以下の実施の形態に記載されている、構成、数値、処理の流れ、機能要素などは一例に過ぎず、その変形や変更は自由であって、本発明の技術範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the configuration, numerical values, process flow, functional elements, and the like described in the following embodiments are merely examples, and modifications and changes are free, and the technical scope of the present invention is described in the following description. It is not intended to be limited.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態としての3次元積層造形装置100について、図1を用いて説明する。3次元積層造形装置100は、造形台120に材料130を噴射し、噴射された材料130に光線140を照射して3次元積層造形物を造形する装置である。
[First Embodiment]
A three-dimensional
図1に示すように、3次元積層造形装置100は、材料噴射部101と、光線照射部102と、データ取得部103と、造形品質推定部104とを含む。材料噴射部101は、3次元積層造形物が造形される造形台120上に、3次元積層造形物の材料130を噴射する。光線照射部102は、材料130に光線140を照射する。データ取得部103は、3次元積層造形物の造形中に、3次元積層造形物の造形状態を監視するためのモニタリングデータを取得する。造形品質推定部104は、モニタリングデータに基づいて、3次元積層造形物の造形品質を推定する。
As shown in FIG. 1, the three-dimensional
本実施形態によれば、3次元積層造形物の造形中にリアルタイムで3次元積層造形物の品質を推定することができるので、高精度の3次元積層造形物を造形できる。 According to the present embodiment, since the quality of the three-dimensional layered object can be estimated in real time during the modeling of the three-dimensional layered object, a highly accurate three-dimensional layered object can be formed.
[第2実施形態]
次に本発明の第2実施形態に係る3次元積層造形装置200について、図2および図3を用いて説明する。図2は、本実施形態に係る3次元積層造形装置200の構成の概略を示す図である。
[Second Embodiment]
Next, a three-dimensional
3次元積層造形装置200は、ノズル201と、光線照射部202と、カメラ203と、センサ204と、造形品質推定部205と、造形パラメータ推定部206と、造形パラメータ制御部207とを備える。
The three-dimensional
ノズル201は、造形台220上に3次元積層造形物の材料230である金属粉末や樹脂粉末などを噴射する。そして、光線照射部202から放射されたレーザ光などの光線240をノズル201の先端部分の開口から材料230に照射する。レーザ光や電子線などの光線240を照射された材料230は、光線240から与えられた熱により溶融し、溶融池250(溶融プール)を形成する。
The
カメラ203は、ノズル201の軸上に配置されており、溶融池250の画像(映像)を撮像する撮像装置である。カメラ203で撮像した溶融池250の画像に基づいて、例えば、溶融池250の径(溶融池径)であるメルトプール径や溶融池250の温度などが検出できる。センサ204は、溶融池250からのレーザ光などの光線240の反射光の輝度や強度などの反射光レベルを検出する。また、センサ204は、溶融池250から放射されるプラズマ光の波長であるプラズマ光波長も検出する。
The
カメラ203で検出したメルトプール径や、センサ204で検出した反射光レベルおよびプラズマ光波長は、モニタリングデータであり、これらはいずれも3次元積層造形物の積層造形中に検出されるデータである。また、モニタリングデータは、3次元積層造形物の造形状態を監視するためのデータでもある。
The melt pool diameter detected by the
そして、造形品質推定部205は、3次元積層造形物の造形品質を推定する。造形品質の推定は、モニタリングデータに基づいて行われ、モニタリングデータには、メルトプール径、反射光レベルおよびプラズマ光波長の少なくとも1つが含まれる。しかしながら、モニタリングデータに含まれるデータは、これらには限定されず、3次元積層造形物の造形中に検出可能なデータであればいずれのデータであってもよい。 The modeling quality estimation unit 205 estimates the modeling quality of the three-dimensional layered object. The modeling quality is estimated based on the monitoring data, and the monitoring data includes at least one of the melt pool diameter, the reflected light level, and the plasma light wavelength. However, the data included in the monitoring data is not limited to these, and may be any data as long as it can be detected during modeling of the three-dimensional layered object.
造形品質推定部205が推定する造形品質には、材料組織、積層幅および積層高さの少なくとも1つが含まれるが、造形品質はこれらには限定されない。そして、造形品質推定部205は、モニタリングデータに基づいて、間接的に3次元積層造形物の造形品質を推定する。 The modeling quality estimated by the modeling quality estimation unit 205 includes at least one of a material structure, a stacking width, and a stacking height, but the modeling quality is not limited to these. Then, the modeling quality estimation unit 205 indirectly estimates the modeling quality of the three-dimensional layered object based on the monitoring data.
出来上がった3次元積層造形物を切断し、切断した断面を検査して、造形品質を決定する方法もある。しかしながら、このような出来上がった3次元積層造形物を切断して造形品質を調べる方法では、造形品質を調べた後に再度3次元積層造形物の積層造形を実行しなければならない。このような方法では、材料230が無駄になり、さらに、もう一度3次元積層造形物の造形をしなければならないので、3次元積層造形物の完成品が出来上がるまでに時間がかかる。
There is also a method for determining the modeling quality by cutting the completed three-dimensional layered object and inspecting the cut section. However, in the method of checking the modeling quality by cutting such a completed three-dimensional layered object, it is necessary to execute the layered modeling of the three-dimensional layered object again after checking the modeling quality. In such a method, the
これに対して、3次元積層造形物の積層造形中に、間接的とはいえ、モニタリングデータに基づいて、造形品質推定部205により3次元積層造形物の造形品質の推定ができるので、材料230の無駄も生じない。さらに、短時間で所望の品質の3次元積層造形物を造形することが可能となる。
On the other hand, since the modeling quality of the three-dimensional layered object can be estimated by the modeling quality estimation unit 205 based on the monitoring data during the layered modeling of the three-dimensional layered object, the
造形パラメータ推定部206は、3次元積層造形物の造形に必要な造形パラメータを推定する。造形パラメータの推定は、モニタリングデータに基づいて行われる。造形パラメータ推定部206が推定する造形パラメータには、材料供給量、シールドガス供給量、光線出力および材料純度の少なくとも1つが含まれる。材料供給量は、3次元積層造形物の材料230の供給量である。シールドガス供給量は、シールドガスの供給量であり、シールドガスは、材料230の酸化などを防止するために供給されるガスである。光線出力は、レーザ光などの光線240の出力(パワー)である。材料純度は、材料230の材質であり、例えば、金属や樹脂などの材料230の種類に関する。
The modeling
造形パラメータ制御部207は、造形品質推定部205が推定した3次元積層造形物の造形品質に基づいて、3次元積層造形物の造形に必要な造形パラメータを制御する。また、造形パラメータ制御部207は、取得したモニタリングデータに基づいて、3次元積層造形物の造形に必要な造形パラメータを制御する。
The modeling
図3は、本実施形態に係る3次元積層造形装置により取得したモニタリングデータの変化と、造形品質および造形パラメータとの関係の一例を示す関係図である。例えば、造形品質推定部205は、関係図300を参照して、モニタリングデータ301の変化などに基づいて、造形品質302の変化などを推定する。同様に、造形パラメータ推定部206は、関係図300を参照して、モニタリングデータ301の変化などに基づいて、造形パラメータ303の変化などを推定する。
FIG. 3 is a relationship diagram illustrating an example of a relationship between a change in monitoring data acquired by the three-dimensional additive manufacturing apparatus according to the present embodiment, a modeling quality, and a modeling parameter. For example, the modeling quality estimation unit 205 refers to the relationship diagram 300 and estimates a change in the
なお、関係図300において、モニタリングデータ301、造形品質302および造形パラメータ303は、全て数値データとして捉えることが可能であり、3次元積層造形装置200は、これらの数値データに基づいて、自動的に造形品質302の変化や造形パラメータ303の変化などを判断している。なお、関係図300においては、変化の度合いを「減少」や「変化なし」などの状態を表す表現で表しているが、変化の度合いは数値化して表現することも可能である。
In the relationship diagram 300, the
関係図300に示したように、(1)モニタリングデータ301のうち、「反射光レベル」が増加し、「メルトプール径」および「プラズマ光波長」が変化しない場合、造形品質302のうち、「積層幅」は変化しないことが分かる。そして、「材料品質」が悪化(粗化)し、「積層高さ」が減少することがわかる。
As shown in the relationship diagram 300, (1) in the
さらに、造形パラメータ303については、「材料供給量」が減少していることが分かる。つまり、「材料供給量」が減少しているということは、材料供給ガスに含まれる金属粉末などの材料の量が減り、その分、溶融池250からの反射光を遮るものが減るので、「反射光レベル」が増加する。したがって、この場合、3次元積層造形装置200は、造形パラメータ303のうち材料供給量を増加させるように制御する。
Furthermore, with respect to the
これに対して、「メルトプール径」および「プラズマ光波長」は変化しない。「メルトプール径」が変化しない理由は、レーザ光などの光線240のスポット径なので、材料供給量に依存しないからである。また、「プラズマ光波長」が変化しない理由は、供給する材料230の量が増減しても、材料230の材質に変化がなければ溶融池250から放射されるプラズマ光の波長に変化は生じないからである。
In contrast, “melt pool diameter” and “plasma light wavelength” do not change. The reason why the “melt pool diameter” does not change is that the spot diameter of the
次に、(2)モニタリングデータ301のうち、「反射光レベル」が減少し、「メルトプール径」および「プラズマ光波長」が変化しない場合、造形品質302のうち、「材料組織」が悪化(酸化)することが分かる。そして、「積層幅」および「積層高さ」は、変化しないことが分かる。
Next, (2) in the
さらに、造形パラメータ303については、「シールドガス」の供給量が減少していることが分かる。つまり、「シールドガス」の供給量が減少しているということは、材料230の酸化防止のためのガスの供給量が減少するので、材料230の酸化が進み、材料230の表面が黒くなり、レーザ光などの光線240が吸収されてしまう。よって、反射光の輝度や強度などである「反射光レベル」が減少する。「メルトプール径」および「プラズマ光波長」が変化しない理由は、上述のとおりである。この場合、3次元積層造形装置200は、造形パラメータ303のうちシールドガスの供給量を増加させるように制御する。
Further, regarding the
(3)モニタリングデータ301のうち、「メルトプール径」および「反射光レベル」が減少し、「プラズマ光波長」が変化しない場合、造形品質302のうち、「材料組織」が悪化(粗化)することが分かる。そして、「積層幅」および「積層高さ」は、減少することが分かる。
(3) When the “melt pool diameter” and the “reflected light level” are reduced in the
さらに、造形パラメータ303については、「レーザ出力」が減少していることが分かる。つまり、「レーザ出力」が減少しているということは、レーザ光などの光線240の出力が減少するので、これに伴い、光線240の輝度や強度が減少するので、必然的に「メルトプール径」および「反射光レベル」が減少する。また、「レーザ出力」が減少するので、材料230に与えられる熱量も減少し、これに伴い、「材料組織」の組成(材料組成)が悪化し、「積層幅」および「積層高さ」も減少する。この場合、3次元積層造形装置200は、造形パラメータ303のうちレーザ出力を増加させるように制御する。
Furthermore, with respect to the
(4)モニタリングデータ301のうち、「プラズマ光波長」が変化し、「メルトプール径」および「反射光レベル」が変化しない場合、造形品質302のうち、「材料組織」が悪化(化合物)することが分かる。そして、「積層幅」および「積層高さ」は、変化しないことが分かる。
(4) In the
さらに、造形パラメータ303については、「材料純度(材質)」が低下していることが分かる。つまり、「材料純度(材質)」が低下しているということは、材料230に不純物が混ざったり、異なる材質の材料230が混ざったりするので、完成した3次元積層造形物に複数の材料230が混ざった化合物ができてしまう。よって、完成した3次元積層造形物は、単一の材料230から形成されなくなるので、造形物としての品質は低下する。そして、「積層幅」および「積層高さ」は、変化しないことが分かる。この場合、3次元積層造形装置200は、造形パラメータ303のうち材料純度が増加するように制御する。
Furthermore, regarding the
本実施形態によれば、3次元積層造形物の造形中にリアルタイムで3次元積層造形物の品質の変化や造形パラメータの変化を推定することができるので、高精度の3次元積層造形物を造形できる。また、造形中にモニタリングデータを監視しているので、モニタリングデータの変化などを通じて、間接的に、造形品質の変化や造形パラメータの変化をリアルタイムに検知することができる。さらに、ユーザは、モニタリングデータの変化などを監視することにより、造形品質の変化(結果)と造形パラメータの変化(原因)を知ることができる。 According to this embodiment, since it is possible to estimate the change in the quality of the three-dimensional layered object and the change in the modeling parameters in real time during the modeling of the three-dimensional layered object, a high-precision three-dimensional layered object is formed. it can. Further, since the monitoring data is monitored during modeling, a change in modeling quality and a modeling parameter can be indirectly detected in real time through a change in the monitoring data. Further, the user can know a change (result) in modeling quality and a change (cause) in modeling parameters by monitoring changes in monitoring data and the like.
[他の実施形態]
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
[Other Embodiments]
While the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention. In addition, a system or an apparatus in which different features included in each embodiment are combined in any way is also included in the scope of the present invention.
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるWWW(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)は本発明の範疇に含まれる。 In addition, the present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices, or may be applied to a single device. Furthermore, the present invention can also be applied to a case where an information processing program that implements the functions of the embodiments is supplied directly or remotely to a system or apparatus. Therefore, in order to realize the functions of the present invention on a computer, a program installed in the computer, a medium storing the program, and a WWW (World Wide Web) server that downloads the program are also included in the scope of the present invention. . In particular, at least a non-transitory computer readable medium storing a program for causing a computer to execute the processing steps included in the above-described embodiments is included in the scope of the present invention.
Claims (9)
噴射された材料に光線を照射する光線照射手段と、
前記3次元積層造形物の造形中に、前記3次元積層造形物の造形状態を監視するためのモニタリングデータを取得するデータ取得手段と、
前記モニタリングデータに基づいて、前記3次元積層造形物の造形品質を推定する造形品質推定手段と、
を備え、
前記モニタリングデータは、溶融池温度と、溶融池からの光の特性データと、溶融池径と、を含み、
前記造形品質推定手段は、前記溶融池温度の変化と、前記光の特性データの変化と、前記溶融池径の変化と、の組み合わせから前記3次元積層造形物の造形品質を推定する3次元積層造形装置。 Material injection means for injecting the material of the three-dimensional layered object on a modeling table on which the three-dimensional layered object is formed;
A light irradiation means for irradiating the injected material with light;
Data acquisition means for acquiring monitoring data for monitoring the modeling state of the three-dimensional layered object during modeling of the three-dimensional layered object,
Based on the monitoring data, modeling quality estimation means for estimating modeling quality of the three-dimensional layered object,
With
The monitoring data includes a molten pool temperature, characteristic data of light from the molten pool , and a molten pool diameter ,
The modeling quality estimation means estimates a modeling quality of the three-dimensional layered object from a combination of the change in the molten pool temperature, the change in the characteristic data of the light, and the change in the diameter of the molten pool. Modeling equipment.
前記造形パラメータ推定手段は、前記溶融池温度の変化と、前記光の特性データの変化と、前記溶融池径の変化と、の組み合わせから前記3次元積層造形物の造形に必要な造形パラメータを推定する請求項1に記載の3次元積層造形装置。 Based on the monitoring data, further comprising a modeling parameter estimation means for estimating a modeling parameter necessary for modeling the three-dimensional layered object,
The modeling parameter estimation means estimates a modeling parameter necessary for modeling the three-dimensional layered object from a combination of the change in the molten pool temperature, the change in the characteristic data of the light, and the change in the diameter of the molten pool. The three-dimensional additive manufacturing apparatus according to claim 1 .
噴射された材料に光線を照射する光線照射ステップと、
前記3次元積層造形物の造形中に、前記3次元積層造形物の造形状態を監視するためのモニタリングデータを取得するデータ取得ステップと、
前記モニタリングデータに基づいて、前記3次元積層造形物の造形品質を推定する造形品質推定ステップと、
を含み、
前記モニタリングデータは、溶融池温度と、溶融池からの光の特性データと、溶融池径と、を含み、
前記造形品質推定ステップにおいて、前記溶融池温度の変化と、前記光の特性データの変化と、前記溶融池径の変化と、の組み合わせから前記3次元積層造形物の造形品質を推定する3次元積層造形装置の制御方法。 A material injection step of injecting a material of the three-dimensional layered object on a modeling table on which the three-dimensional layered object is formed;
A light irradiation step for irradiating the injected material with light;
A data acquisition step for acquiring monitoring data for monitoring a modeling state of the three-dimensional layered object during modeling of the three-dimensional layered object,
Based on the monitoring data, a modeling quality estimation step for estimating the modeling quality of the three-dimensional layered object,
Including
The monitoring data includes a molten pool temperature, characteristic data of light from the molten pool , and a molten pool diameter ,
In the modeling quality estimation step, a three-dimensional stack that estimates the modeling quality of the three-dimensional stack model from a combination of a change in the molten pool temperature, a change in the light property data, and a change in the molten pool diameter. Control method of modeling apparatus.
前記材料に光線を照射する光線照射ステップと、
前記3次元積層造形物の造形中に、前記3次元積層造形物の造形状態を監視するためのモニタリングデータを取得するデータ取得ステップと、
前記モニタリングデータに基づいて、前記3次元積層造形物の造形品質を推定する造形品質推定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記モニタリングデータは、溶融池温度と、溶融池からの光の特性データと、溶融池径と、を含み、
前記造形品質推定ステップにおいて、前記溶融池温度の変化と、前記光の特性データと、の変化と、前記溶融池径の変化と、の組み合わせから前記3次元積層造形物の造形品質を推定する3次元積層造形装置の制御プログラム。 A material injection step of injecting a material of the three-dimensional layered object on a modeling table on which the three-dimensional layered object is formed;
A light irradiation step of irradiating the material with light;
A data acquisition step for acquiring monitoring data for monitoring a modeling state of the three-dimensional layered object during modeling of the three-dimensional layered object,
Based on the monitoring data, a modeling quality estimation step for estimating the modeling quality of the three-dimensional layered object,
To the computer,
The monitoring data includes a molten pool temperature, characteristic data of light from the molten pool , and a molten pool diameter ,
In the modeling quality estimation step, the modeling quality of the three-dimensional layered object is estimated from the combination of the change in the molten pool temperature, the change in the characteristic data of the light, and the change in the diameter of the molten pool 3 Control program for 3D additive manufacturing equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017202246A JP6487009B2 (en) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | Control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, and control program for three-dimensional additive manufacturing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017202246A JP6487009B2 (en) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | Control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, and control program for three-dimensional additive manufacturing apparatus |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016547124A Division JP6231696B1 (en) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | Control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, and control program for three-dimensional additive manufacturing apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018034514A JP2018034514A (en) | 2018-03-08 |
JP6487009B2 true JP6487009B2 (en) | 2019-03-20 |
Family
ID=61565134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017202246A Active JP6487009B2 (en) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | Control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, and control program for three-dimensional additive manufacturing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6487009B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020026306A1 (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | 三菱電機株式会社 | Layering condition control device |
WO2020261386A1 (en) | 2019-06-25 | 2020-12-30 | 三菱電機株式会社 | Numerical control device and method for controlling additional manufacturing device |
JP2021172863A (en) * | 2020-04-27 | 2021-11-01 | 三菱重工業株式会社 | Method of monitoring additive manufacturing process, additive manufacturing method, apparatus for monitoring additive manufacturing process and additive manufacturing apparatus |
JP7096311B2 (en) * | 2020-11-12 | 2022-07-05 | 株式会社ソディック | Laminated modeling equipment and manufacturing method of laminated modeled products |
JPWO2022209511A1 (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07108390A (en) * | 1993-10-13 | 1995-04-25 | Nissan Motor Co Ltd | Cladding-machining method and cladding machine |
US6122564A (en) * | 1998-06-30 | 2000-09-19 | Koch; Justin | Apparatus and methods for monitoring and controlling multi-layer laser cladding |
US7020539B1 (en) * | 2002-10-01 | 2006-03-28 | Southern Methodist University | System and method for fabricating or repairing a part |
JP6359316B2 (en) * | 2014-03-31 | 2018-07-18 | 三菱重工業株式会社 | Three-dimensional laminating apparatus and three-dimensional laminating method |
-
2017
- 2017-10-19 JP JP2017202246A patent/JP6487009B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018034514A (en) | 2018-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6231696B1 (en) | Control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, and control program for three-dimensional additive manufacturing apparatus | |
JP6487009B2 (en) | Control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, and control program for three-dimensional additive manufacturing apparatus | |
JP6271746B1 (en) | Control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, control method for three-dimensional additive manufacturing apparatus, and control program for three-dimensional additive manufacturing apparatus | |
US10500675B2 (en) | Additive manufacturing systems including an imaging device and methods of operating such systems | |
US10569522B2 (en) | Dynamic layer selection in additive manufacturing using sensor feedback | |
CN108349005B (en) | Machine control for additive manufacturing processes and apparatus | |
US20200030880A1 (en) | Additive manufacturing, learning model generation apparatus, manufacturing condition determination apparatus for shaped article to be produced by additive manufacturing and status estimation apparatus for shaped article to be produced by additive manufacturing | |
EP3248762B1 (en) | 3d additive manufacturing device, control method for 3d additive manufacturing device, and control program for 3d additive manufacturing device | |
US10399146B2 (en) | Contour scanning for additive manufacturing process | |
EP3672783B1 (en) | System and methods for fabricating a component using a consolidating device | |
US11077463B2 (en) | Method for the layered manufacturing of a structural component and device | |
US20170001379A1 (en) | A self-monitoring additive manufacturing system and method of operation | |
US20170282246A1 (en) | Method and device for the additive manufacture of at least one component region of a component | |
JP6552771B1 (en) | Additive manufacturing method and processing path generation method | |
WO2019030839A1 (en) | Three-dimensional layering modeling apparatus, three-dimensional layering modeling method, and three-dimensional layered model | |
JP2010047813A (en) | Method for producing three-dimensionally shaped structure, apparatus for producing the same, and three-dimensionally shaped structure | |
JP2004277881A (en) | Method for manufacturing three dimensionally shaped article and apparatus therefor | |
US20180124341A1 (en) | Imaging devices for use with additive manufacturing systems and methods of imaging a build layer | |
EP3435182B1 (en) | Systems and methods for advanced additive manufacturing | |
CN112512729B (en) | Method for determining a build specification for an additive manufacturing method | |
CN109641275A (en) | The manufacturing method of three-dimensional molding | |
EP3587006A1 (en) | 3d-printing method and manufacturing device | |
Modaresialam et al. | In-Situ monitoring and defect detection of selective laser melting process and impact of process parameters on the quality of fabricated SS 316L | |
CN110545940A (en) | Method for additive manufacturing of a workpiece based on a powder bed, method for establishing correction parameters for the aforementioned method and computer program product for the latter method | |
WO2017098417A1 (en) | Laser diode device for additive manufacturing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181011 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6487009 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |